• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.271-276
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• 2014

본 연구는 물재이용 활성화 방안 및 물재이용 정책시행을 위한 기초적인 자료로 제시하기 위해 20세 이상의 수원시민을 대상으로 설문조사하였다. 설문지는 시민들의 물재이용 결정요인을 분석하기 위해 빗물 재이용과 하수처리수 재이용 2개 분야로 구성하였다. 물재이용 결정요인은 요인분석을 실시하여 요인의 신뢰도 Cronbach's Alpha 값이 0.4 이상으로 나타난 19 문항을 이용하였다. 빗물 이용에 영향을 미치는 요인은 환경보호, 수도요금, 단수위험 및 기후변화로 나타났다. 빗물 이용에 관한 모든 변수들의 총 설명력은 39.7%이며 환경보호는 28.1%의 설명력을 보였다. 하수처리수 재이용에 영향을 미치는 요인으로 가장 먼저 환경보호 요인이 투입되었으며 설명력은 24.2%였다. 하수처리수 재이용 결정요인에 수도요금, 물관리 정책, 기후 변화 및 단수위험이 추가적으로 투입된 결과, 각각의 설명력이 4.3%, 2.8%, 3.3%, 1.1% 증가되었다. 따라서 물 재이용을 활성화하기 위해서는 물재이용 정책 개발뿐만 아니라 환경보호에 관한 교육과 재이용수의 수질에 대한 신뢰도 향상이 중요한 요인이라고 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.377-384
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• 2017

본 연구는 환경부 시범사업으로 진행된 수원시 물 재이용(중수도)시설물 설치사업으로 설치된 물재이용시설을 통하여 건축물 단위의 물재이용을 통한 물 부족 문제 해결 가능성을 살펴보았다. 개별 건축물 단위의 물재이용이 이루어지며 도시의 물 수요를 최대 25%까지 줄일 수 있다. 이는 우리나라의 수자원 부족 문제를 해결할 수 있는 수준이다. 하지만 개별 건축물 단위의 물 재이용 시설을 활성화하려면 사용자의 중수도 거부감 해소와 경제성 문제를 해결하여야 한다. 중수도 거부감 해소는 MBR 공정과 AOP 공정을 연계 하였을 경우 해결 가능하다. MBR 공정과 AOP 공정을 연계하여 운영할 시 사용자들은 상수도와 중수도의 수질 차이를 느끼지 못하는 것으로 나타났다. 경제성 문제는 건설비와 운영비를 고려할 경우 시설용량 100톤/일 이상, 운영비만 고려할 경우 15톤/일 이상일 경우 상 하수도요금 수준에서 해결이 가능하다. 더 나아가 사회적 편익비용까지 고려할 시 150톤/일 이상부터는 수익이 창출되는 것으로 나타났다.

• 환경정보
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• 통권400호
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• pp.14-16
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• 2012

물산업을 새로운 미래성장동력으로 삼아 세계 물산업 시장에서 경쟁우위를 선점하기 위해 세계 각국은 많은 노력을 기울이고 있다. 우리나라도 물산업 육성의 핵심전략으로 원천기술 확보를 통한 경쟁력 강화, 토털솔루션 역량 확보를 통한 전문 물기업 육성, 먹는샘물, 물재이용 등 연관 산업 육성, 해외진출 활성화 등 세부계획을 추진 중에 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-232
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• 2013

역삼투기반 금속산업폐수 물재이용시스템의 전처리공정을 선정하기 위해 연수화, 응집침전, 활성탄, 이온교환 및 중화 침전공정에 대한 무기물 및 유기물 제거특성을 조사하였다. 유기물제거를 위해 DOC중 친수성 및 소수성 유기물을 분류하였으며, 이를 이용하여 조합공정을 최적화하였다. 다양한 전처리공정 중에서 연수화는 금속산업 방류수에 존재하는 칼슘경도(1,201 mg/L as $CaCO_3$)를 93.4%제거함과 동시에 소수성유기물을 모두 제거하는 것으로 나타났다. 연수화 후에 응집침전공정을 연계할 경우, 방류수에 포함된 유기물 5.1 mg DOC/L을 1.6 mg DOC/L까지 저감할 수 있었다. 또한, 금속공정 원폐수를 대상으로 가성소다를 이용한 중화침전공정을 적용하였을 때, 수중경도를 유발하지 않으면서도 철과 총용존성고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1925-1928
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• 2007

Water cycle analysis was performed for Gunja basin located in metropolitan Seoul using Aquacycle model in order to assess the problems of urban water cycle. From the water cycle analysis of Gunja basin, it was found that 75% of total rainfall occurred in the form of surface runoff, and groundwater recharge only accounted for about 7%. This suggests serious distortion of water cycle which can be attributed to urbanization. Feasibility analysis of reuse scenarios such as rainwater use and wastewater reuse was then performed to examine their influences on improving the water cycle. From the analysis of water reuse options, it was shown that imported water supply savings of 13% can be achieved through rainwater use, and water supply savings of 31% through wastewater reuse.

• 상하수도학회지
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• 제29권4호
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• pp.447-457
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• 2015

Water cycle within the human civilization has become important with urbanization. To date, water cycle in the eco-system has been the focus in identifying the degree of water cycle in cities, but in practicality, water cycle within the human civilization system is taking on an increasing importance. While in recent years plans to reuse water have been implemented to restore water cycle in cities, the effect that such reuse has on the entire water cycle system has not been analyzed. The analysis on the effect that water reuse has on urban areas needs to be go beyond measuring the cost-savings and look at the changes brought about in the entire city's water cycle system. This study uses a SWAT model and water balance analysis to review the effects that water reuse has on changes occurring in the urban water cycle system by linking the water cycle within the eco-system with that within the human civilization system. The SWAT model to calculate the components of water cycle in the human civilization system showed that similar to measured data, the daily changes and accumulative data can be simulated. When the amount of water reuse increases in urban areas, the surface outflow, amount of sewer discharge and the discharged amount from sewage treatment plants decrease, leading to a change in water cycle within our human civilization system. The determinant coefficients for reduced surface outflow amount and reduced sewer discharge were 0.9164 and 0.9892, respectively, while the determinant coefficient for reduced discharge of sewage treatment plants was 0.9988. This indicates that with an increase in water reuse, surface flow, sewage and discharge from sewage treatment plants all saw a linear reduction.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.32-32
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• 2021

넥서스는 물, 에너지, 식량, 토지, 기후 및 환경 등의 부문 간 연관성과 상호의존성을 나타내며, 이러한 넥서스 개념은 최근에 학계와 정책결정자들에게 많은 관심을 받고 있다. 더 나아가 넥서스 관점의 도입으로 단일 부문별로 자원을 관리하는 기존의 정책 결정 체계의 한계를 극복하고, 관련 있는 부문 간의 시너지와 트레이드오프를 고려한 지속가능한 발전을 위한 의사 결정이 가능하게 되었다. 일반적으로 취수-도수-정수처리-송수-분배·급수-물이용-하수집수-하수처리-물재이용으로 구성되는 도시 물순환 시스템에서 공급과정에서 발생되는 물손실 관리를 위한 전략 및 프로그램은 물부문 만에서 평가를 통해 수립되고 있다. 본 연구에서는 시스템 다이나믹스(System Dynamics)를 적용하여 물, 에너지 및 환경 부문을 동시에 고려한 도시 물순환 시스템 모델을 개발하여, 넥서스 관점에서의 합리적인 도시 물손실 관리 방안을 도출하고자 하였다. 그리고 모델 내 부문 간 자원의 사용량 및 이동량의 정량화를 위해 물, 에너지, 환경 지표로 각각 물발자국(Water Footprint), 총 에너지 사용량(Total Energy Use) 및 탄소발자국(Carbon Footprint)이 적용되었다. 개발된 모델을 3개의 도시 에너지 인텐시티 현황(낮음, 보통, 높음)과 4개의 물손실 현황(낮은 물손실, 높은 물손실&낮은 명목손실비, 높은 물손실&보통 명목손실비, 높은 물손실&높은 명목손실비)을 고려한 12개의 시나리오에 적용하여 분석하였다. 그 결과 기존의 경제적인 측면 중심의 의사결정 과정에서는 명목손실이 물손실 관리 전략 수립 및 적용의 우선순위였으나, 넥서스 관점에서는 실손실 부분의 개선이 중요함을 알 수 있었다. 또한, 도시의 단위 물공급 에너지 인텐시티가 자원 사용 및 이동에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되어서, 넥서스 관점의 의사결정시 사전적으로 분석해야 하는 중요 항목인 것으로 도출되었다. 이와 같은 범용적이고 포괄적인 도시 물순환 물-에너지-환경 넥서스 모델을 통해, 지속가능하고, 체계적이며, 구체적이고, 실현가능한 넥서스관점의 물손실 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.518-525
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• 2018

21세기에 들어서면서 기후변화로 인한 환경변화가 심각해짐에 따라 온실가스 배출에 대한 관심도 높아지고 있다. 우리나라의 기온은 1904년 이후 2000년까지 약 $1.5^{\circ}C$ 상승하였으며, 기후가 아열대 특성을 나타내는 것으로 조사되었다. 이에 따라 홍수 및 가뭄 등의 발생횟수가 증가하여 인간이 활용할 수 있는 용수가 매년 감소하고 있으며, 상수도 사용에 대한 비용은 매년 상승하고 있어 평소 버려지는 폐수의 재이용은 불가피한 상황에 직면해 있다. 본 연구는 반도체 공정에 투입되는 초순수 제조과정에서 발생되는 농축폐수를 재이용시스템을 설치하여 6개월간 운전한 월별 자료를 활용하여 온실가스 발생량 및 절감방안 등에 대하여 조사하였다. 조사결과 상수도 공급량은 월 평균 약 $2,767m^3$의 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 온실가스 발생량은 물재이용시스템의 전기사용량으로 인해 월 평균 약 $1,329.07kg-CO_2$ 추가발생 하였지만, 상수도 사용량 절감에 따른 월 평균 $918.64kg-CO_2$ 감축량을 반영하면, 월 평균 $410.43kg-CO_2$의 온실가스가 증가됨을 알 수 있었다. 물재이용시스템의 일부 공정을 개선한다면 온실가스 발생량은 증가가 아닌 월 평균 $254.41kg-CO_2$로 절감됨을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.813-816
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• 2010

최근 지속가능한 개발의 개념은 국제적으로 경제 개발과 환경 보전 사이에서 논쟁이 중심이 되고 있으며, 수자원 개발과 관리는 이들 논쟁에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 이와 더불어 유역을 관리함에 있어 수자원을 이수, 치수 및 수질의 단일 문제로 인식하는 것이 아니라 통합적으로 인식하는 유역통합관리(Integrated Watershed Management, IWM)의 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구는 유역통합관리에 앞서 유역의 상태 및 문제점을 파악하기 위한 방법으로 EEA (European Environment Agency)에서 개발한 추진력(Driving force)-압력(Pressure)-상태(State)-영향(Impact)-반응(Response) (DPSIR) 개념 이용하여 3개의 세부 지표인 이수지표, 치수지표, 수질지표로 구성된 하나의 통합 지수인 유역수자원평가지수를 개발하였다. 세부지표인 이수지표는 연속무강우일수, 인구밀도, 용수수요, 물재이용률 등 16개의 구성요소, 치수지표는 홍수범람위험 지역 내 거주 인구수, 홍수방어시설용량, 개수율, 100 mm 이상 강수일수 등 15개의 구성요소, 수질지표는 BOD (Biochemical Oxygen Demend) 부하량, 수질 등급, 연중 목표 수질 달성일수 등 13개의 구성요소로 이루어져있다. 이를 북한강 유역 중 북한 지역을 제외한 유역 즉, 수자원단위지도 상의 춘천댐권역(1010) ~ 청평댐권역(1015)의 6개 중권역에 적용하여 비교하였다. 세부지표의 주된 요소인 유출량의 모의를 위해 장기유출모형인 HSPF (Hydrological Simulation Program - Fortran)를 사용하였다. 모형에 입력된 유역평균강수량 자료는 1973년 ~ 2008년까지의 37년의 자료기간을 갖는 북한강유역의 5개 기상관측소 자료를 Thiessen network를 이용하여 산정하였다. 본 연구를 통해서 북한강 유역의 현재 수자원의 상태를 지수화하여 나타내고 그 결과를 비교해보았다. 이 결과는 유역 수자원의 파악하여 유역통합관리시 유역의 문제점을 파악하고 이를 수정하기 위한 의사결정 우선순위를 정하는데 사용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.189-189
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• 2019

도시화에 따른 토지이용패턴의 변화로 불투수면적이 증가하여 빗물의 침투량이 감소하고, 유출량은 증가하는 등 집중호우시 침수피해를 야기하게 된다. 또한 오염원의 증가로 수질오염과 지하수고갈에 따른 건천화 등 부정적 효과를 초래하는 것으로 알려져 있다. 최근 기후변화에 따라 물순환 체계가 변화하고 있으며, 이로 인해 도시의 홍수 및 가뭄이 극심해지고 시민의 삶의 질도 위협받고 있다. 우리나라의 경우 지속적으로 도시화 및 불투수면적이 증가하고 있으며, 집중호우의 발생빈도 또한 높아 심각한 수자원 물재와 홍수피해위험이 높다. 이에 도시의 물환경 변화 및 왜곡된 물순환 체계를 지속가능하도록 개선해야 할 필요성이 제기되었다. 환경부 및 국토부 등 정부기관에서는 물환경지속가능성을 위하여 저영향개발 기술요소를 도입하고 적용하고 있다. 본 연구에서는 침수위험지역의 저영향개발기법을 도입하여 유출저감 효과를 모의하고, 경제성 분석을 하였다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 김해시 안동지구이며, 면적 364.2ha, 투수층면적 160.7ha, 불투수층면적 203.5ha로 불투수율은 55.90%로 산정되었다. 대상지역인 안동지구 우수관로현황 조사결과 (30년빈도 강우강도 적용) 관로의 통수능 검토시 전체관로 26.97km 중 통수능 부족관로는 15.60km로 전체대비 약 57.8%로 나타났다. 안동지구 내 우수관거는 간선관로의 경우 10년빈도, 지선관로의 경우 5년빈도로 설계, 시공되어 있으므로 각종 공단이 입지한 시가지인 안동지구는 도로포장등으로 인해 불투수층이 대부분을 차지해, 강우시 도로표면 유출수의 증대로 침수피해가 가중되는 것으로 판단되었다. 이에 저영향개발기법을 적용하여 맨홀로 유입되는 직접유출(DCIA, Directly Connected Impervious Area)를 줄이고, 유지관리 등을 고려하여 경제성을 평가하여 향후 침수위험지구 관거개량시 저영향개발기법을 활용할 수 있도록 하고자 한다.